礦山壓力對(duì)采煤及頂板控制的影響分析

【摘 要】在大多數(shù)情況下，礦山壓力會(huì)對(duì)煤礦的開(kāi)采造成難以估量的損失，它存在于采動(dòng)空間的周圍巖體中。但是由于礦山壓力也有其存在的客觀性，它是不可預(yù)防和和阻止的。所以對(duì)礦山壓力的研究顯得尤為必要。本文根據(jù)我國(guó)礦山壓力對(duì)采煤及頂板控制現(xiàn)狀和自己多年的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)礦山壓力問(wèn)題提出了自己的看法，不足之處還望大家補(bǔ)充和糾正。

【關(guān)鍵詞】礦山壓力；采煤；頂板控制；影響分析

由于礦脈多分布于地下層，深度較大，對(duì)土質(zhì)結(jié)構(gòu)山巖性土層礦道的壓力較大，由礦山壓力造成的危險(xiǎn)性問(wèn)題也日益增多，但是由于礦山壓力的客觀存在性，所以我們應(yīng)該把問(wèn)題集中在如何對(duì)礦山壓力對(duì)采煤及頂板控制的分析。然而，我國(guó)現(xiàn)有的對(duì)礦山壓力的了解并不充分，為此對(duì)礦山壓力的研究顯得尤為必要。本文集中闡述了礦山壓力對(duì)采煤及頂板控制，對(duì)正在進(jìn)行煤礦改革的企業(yè)具有重大意義。

1.礦山壓力

1.1礦山壓力概括

所謂礦山壓力，即地下巖體由于自重的作用，產(chǎn)生一種用于平衡的原巖應(yīng)力。當(dāng)?shù)叵聨r體處于靜止?fàn)顟B(tài)的時(shí)候，應(yīng)力就處于平衡狀態(tài)。然而當(dāng)進(jìn)行煤礦的采集的時(shí)候，就會(huì)破壞地下巖體的內(nèi)部應(yīng)力分布狀況，使得煤體的承受能力超出極限，進(jìn)而使煤巖發(fā)生破壞，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生新的應(yīng)場(chǎng)力，這就是礦山壓力。

1.2影響礦山壓力的因素

1.2.1開(kāi)采深度

在開(kāi)采煤炭的過(guò)程中，隨著開(kāi)采深度的增加原始應(yīng)力也隨之增加。經(jīng)過(guò)多方面的研究發(fā)現(xiàn)，煤體巖層受到自身重力改變其原有的應(yīng)力平衡所聚集的能力與煤炭的開(kāi)采深度成正相關(guān)。所以我們?cè)诿禾块_(kāi)采過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)開(kāi)采深度的統(tǒng)一管理與要求，從源頭上減少礦山壓力的出現(xiàn)。

1.2.2工作面推進(jìn)度

除了開(kāi)采深度，工作面的推進(jìn)程度對(duì)礦山壓力也有著重要的影響作用，而工作面的推進(jìn)度說(shuō)到底就是工作時(shí)間的問(wèn)題。多年的煤炭開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)告訴我們頂板的下沉量與工作面推進(jìn)度有關(guān)，隨著工作面的推進(jìn)頂板的下沉量也隨之增加。由此可以看出，對(duì)工作面推進(jìn)的加速，可以很好的改善礦山壓力問(wèn)題。這就要求我們，在開(kāi)采過(guò)程中，除了要增加煤炭開(kāi)采的利潤(rùn)最大化，還要進(jìn)一步的加強(qiáng)工作面的推進(jìn)度。

1.2.3煤層傾角

據(jù)有關(guān)資料顯示，采煤過(guò)程中煤層傾角對(duì)于礦山壓力有著極其重要的影響作用。煤層傾角的存在改變了原有的應(yīng)力平衡規(guī)律，并且隨著煤層傾角的增加，頂板的下沉量也隨之增加。所以，在采礦過(guò)程中，我們要加大對(duì)煤層傾角的重視，盡可能的減少煤層傾角問(wèn)題，進(jìn)而減少礦山壓力的影響程度。

2.礦山壓力對(duì)頂板控制的影響

2.1常見(jiàn)頂板事故特點(diǎn)分析

2.1.1周期性

由于采礦人員操作的作業(yè)周期性，造成了頂板事故也容易出現(xiàn)周期性。因?yàn)轫敯迨鹿适遣豢杀苊獾模杂行У脑黾禹敯蹇刂频难娱L(zhǎng)性對(duì)于煤礦企業(yè)顯得尤為迫切。現(xiàn)有的煤礦安全體制要求我們?cè)谛哟卫锛哟髮?duì)于頂板事故的預(yù)防，盡可能的改變頂板事故周期性現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)的良性發(fā)展。

2.1.2重復(fù)性

在采礦過(guò)程中，由于操作過(guò)程中不斷出現(xiàn)的錯(cuò)誤，使得頂板控制中存在的問(wèn)題得到集中的顯現(xiàn)。在這個(gè)過(guò)程中，出于各種方面的原因，頂板事故的發(fā)生頻率就加大，這樣就使得事故的重復(fù)性加大。這就要求我們?cè)谶M(jìn)行煤炭開(kāi)采的過(guò)程中，明確責(zé)任制，降低頂板事故頻發(fā)的現(xiàn)狀。

2.2礦井壓力與頂板控制

作為煤礦開(kāi)采的重要工作面，地下工作空間有效的加快了煤炭的開(kāi)采經(jīng)濟(jì)效率，然而，煤礦的開(kāi)采還與開(kāi)采環(huán)境與開(kāi)采條件有關(guān)。為了更好實(shí)現(xiàn)開(kāi)采工作的安全、有效的進(jìn)行，對(duì)頂板的控制顯得尤為必要。所謂礦井壓力控制技術(shù)，就是基于采礦安全進(jìn)行的基礎(chǔ)上，人為的對(duì)礦井壓力進(jìn)行調(diào)控的手段。礦井壓力控制技術(shù)一方面減緩了礦井壓力對(duì)于煤礦開(kāi)采的危害性，另一方面，也加速了人們對(duì)利用礦井壓力實(shí)現(xiàn)“壓力”轉(zhuǎn)為“動(dòng)力”的課題的研究。

2.3礦井壓力與頂板控制的影響

（1）對(duì)頂板的控制是煤礦安全的基本要求。在煤礦工程中，由礦井壓力造成的頂板控制事故較為常見(jiàn)，事故的出現(xiàn)一方面影響了煤炭的生產(chǎn)，另一方面也增加了人員傷亡的頻率。所以，要實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)，提高頂板的控制力是常見(jiàn)的措施。

（2）對(duì)頂板的控制可以有效的減少資源的緊缺。隨著煤炭開(kāi)采的深入，如何在充分得到企業(yè)利益的基礎(chǔ)上減少煤炭資源的損失是眾多企業(yè)面臨的重要課題。在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，我們要適量的取消部分煤炭的開(kāi)采力度，這樣一方面加快了開(kāi)采工作的進(jìn)行，一方面減少了資源的損失。

（3）對(duì)頂板的控制可以改善煤炭開(kāi)采現(xiàn)狀。頂板控制與地下煤炭開(kāi)采之間息息相關(guān)，可以說(shuō)，加強(qiáng)對(duì)頂板的控制是實(shí)現(xiàn)地下煤炭開(kāi)采更好、更快發(fā)展的前提，也是提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效率的手段之一。我們?cè)诿禾块_(kāi)采的過(guò)程中，要基于顯現(xiàn)規(guī)律的基礎(chǔ)上，對(duì)支架進(jìn)行合理的選擇，對(duì)頂板進(jìn)行良好的管理。

（4）對(duì)頂板的控制可以進(jìn)一步的提高采礦經(jīng)濟(jì)效率。多年的實(shí)踐告訴我們，采礦經(jīng)濟(jì)效率的提高要有良好的頂板管理作為前提。但是我國(guó)現(xiàn)在的大多數(shù)煤炭企業(yè)勞動(dòng)力消耗較為明顯，維修勞動(dòng)力在井下生產(chǎn)的管理中占有較大的比重，對(duì)于頂板管理人員的投入更是超過(guò)了大多的部門(mén)。

3.小結(jié)

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，山體之間和土層之間的礦山壓力較大，特別是板塊間偏固化的礦道間的壓力更大。由于礦山壓力也有其存在的客觀性，它是不可預(yù)防和和阻止的，對(duì)礦山壓力的研究顯得尤為必要。所以在開(kāi)采的過(guò)程中，就出現(xiàn)了起到抵抗礦山壓力的頂板，它有效的加快了采煤的進(jìn)程，對(duì)于正處于煤炭轉(zhuǎn)型中的我國(guó)有著重要的意義。然而，我國(guó)大部分的煤炭企業(yè)在礦山壓力對(duì)采煤及頂板控制的影響分析并不理想，我們還要不斷的進(jìn)行探索和研究。 [科]

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